[发明专利]用于动静压型干气密封的静压气体迷宫节流调控机构

说明书

(一)技术领域

本发明涉及动静压型干气密封结构设计及应用领域，具体涉及一种用于动静压型干气密封的静压气体迷宫节流调控机构，特别适用于处于变工况条件下的旋转设备的轴端密封装置。

(二)背景技术

干气密封是一种旋转型密封装置，因为具有无液、低泄漏、环保、节能、长寿命的特点，研究人员试图在更多的旋转机器动密封中采用干气密封。但经过实践和理论分析发现，干气密封的稳定性在很大程度上不仅依赖于机组的转子动平衡性能，而且依赖于干气密封动环的最低转速。究其原因，是因为干气密封要求小间隙非接触式运转，而要形成所需的小间隙，必须要求被密封机组具有足够高的转速，否则，密封性能将下降，甚至无法正常工作。为解决此类问题，国内外学者提出纯静压型和动静压混合型密封技术，确保干气密封在低转速条件下仍可以实现端面打开，避免端面磨损。

动静压型干气密封端面气膜的形成与稳定，主要通过端面动压槽产生的动压开启力以及外界供气进入端面均压槽提供的静压开启力来实现，但目前多数炼油、石油化工、化工、冶金和制药等行业高端机器设备所处工况复杂多变，而处理变工况的方法往往是调节端面的外界供气压力，正是这种外界压力的调节使静压力存在突变的情况，这对动静压型干气密封的适应性和稳定性提出了更高的要求，而目前技术无法满足此要求。

(三)发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种可实现动静压型干气密封端面均压槽中供气静压在线调控的静压气体迷宫节流调控机构。该调控机构利用迷宫密封技术，通过对动静压型干气密封系统供气压力的突变进行缓冲处理，提高干气密封适应操作工况特别是介质压力和封气压力急剧波动的情况，大大提高干气密封的运行稳定性和可靠性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用于动静压型干气密封的静压气体迷宫节流调控机构，内压盖1的右侧紧靠外压盖4，内压盖1的左侧紧靠壳体23，动环11设置在壳体23与轴套10之间，静环9设置在内压盖1与外压盖4之间，其特征在于：

动环11上背离密封端面的一侧设置有推环12、干气密封推力弹簧14，推环12设置在动环座15的滑槽内，动环座15通过紧钉螺钉13安装在轴套10上；

静环9的外圆周面设置有迷宫密封20，第三径向进气孔18的一端与迷宫密封20连通，且始终位于迷宫密封的梳齿区域，第三径向进气孔18的另一端连通轴向节流孔16的侧面；轴向节流孔16的一端与密封端面的均压槽连通，另一端被沉头螺栓8封严；迷宫密封20的外周与内压盖1、静环9之间形成静压气体腔，第一径向进气孔2和第二径向进气孔21均与静压气体腔连通，第一径向进气孔2的另一端连通供气气源，第二径向进气孔21设置在迷宫密封20的内部，第二径向进气孔21的另一端连通静环9的外圆周面；迷宫密封20的外周与内压盖1之间设置第三密封圈6，阻止静压气体腔中气体泄漏到大气侧，迷宫密封20的内周的两端各设置第二密封圈19，进入迷宫密封20的气体只能流入第三径向节流孔18，静环9与内压盖1之间设置第一密封圈17，阻止静压气体腔中气体泄漏到干气密封的密封腔；迷宫密封靠近外密封压盖一端装有调控机构弹簧7，依据静压气体腔内压力的不同推动迷宫密封20沿静环9外圆周面产生轴向滑动，由此改变第三径向进气孔18在迷宫密封20上的轴向位置，调节第三径向进气孔18的气体静压，调控密封端面的气压。

本发明所称的径向是指静环或动环的径向，本发明所称的轴向是指静环或动环的旋转轴或平行于该旋转轴的方向。

优选地，迷宫密封的梳齿与梳齿之间的轴向间距取值范围为0.15～0.25mm，迷宫密封与静环之间的径向间隙取值范围为0.20～0.35mm。